Los "drones" de tamaño nanométrico entregan medicamentos dirigidos y reparan arterias

Los científicos han desarrollado nanomedicinas que pueden administrar paquetes de medicamentos directamente a las lesiones en arterias enfermas, actuando como "drones" de tamaño nanométrico para atacar la aterosclerosis, un importante factor de riesgo de muertes causadas por un ataque cardíaco o un accidente cerebrovascular.
Las nanopartículas eran lo suficientemente pequeñas y pegajosas como para abrirse paso debajo de las placas ateroscleróticas y reparar el efecto.

La aterosclerosis, en la cual las arterias se estrechan debido a la acumulación de sustancias grasas que forman una placa o ateroma, puede afectar las arterias coronarias que irrigan el corazón. Dicha enfermedad coronaria es la principal causa de muerte en los EE. UU., Lo que provoca la cuarta parte de todas las muertes.

En su estudio, que se publica en línea por Ciencia de medicina traslacional, El Dr. Omid Farokhzad y sus colegas reestructuraron con éxito las placas ateroscleróticas en ratones para hacerlas más estables, al apuntarlas con nanomedicinas biodegradables.

"Este es el primer ejemplo de una tecnología específica de nanopartículas que reduce la aterosclerosis en un modelo animal", dice el Dr. Farokhzad, profesor asociado y director del laboratorio de nanomedicina y biomateriales en el Hospital Brigham and Women's y Harvard Medical School, ambos en Boston. MAMÁ. El Dr. Farokhzad agrega:

Las nanomedicinas dirigidas fueron nanoingenierizadas para transportar una carga útil de antiinflamatorios en forma de un péptido biomimético derivado de una de las proteínas naturales antiinflamatorias del cuerpo llamada anexina A1.

El diseño fue tal que este agente terapéutico biológico podría liberarse en las placas ateroscleróticas diana de forma controlada.

En ratones con aterosclerosis avanzada, las nanomedicinas se compararon con controles, y después de 5 semanas de tratamiento, el daño arterial "se reparó significativamente y la placa se estabilizó".

Los investigadores observaron que los ratones tratados con nanomedicina, en comparación con los que recibieron nanopartículas vacías, mostraron:

• Reducción de especies reactivas de oxígeno
• Aumento de colágeno, fortalecimiento de la tapa fibrosa de las placas ateroscleróticas, que de otro modo podría romperse
• Reducción del núcleo necrótico de la placa.

Más específico, menor duración del tratamiento

La reducción de la inflamación es un enfoque adoptado por muchos, dicen los investigadores, pero que puede significar que los medicamentos se toman "durante años, incluso décadas".

Si el medicamento antiinflamatorio no está dirigido, sino que se distribuye por todo el cuerpo, "también perjudicará la capacidad del sistema inmunitario para combatir las infecciones", dice el autor principal de la investigación, el Dr. Ira Tabas, profesor de medicina Richard J. Stock (inmunología ) y profesor de patología y biología celular en el Columbia University Medical Center, Nueva York.

Tomar medicamentos con efectos secundarios durante muchos años para prevenir un ataque al corazón que de todos modos podría no haber ocurrido, "puede no valer la pena el riesgo".

La reducción de la inflamación no aborda ningún daño ya hecho, mientras que las nanopartículas en este estudio, siendo 1.000 veces más pequeñas que la punta de un solo cabello humano, pudieron colocarse debajo de las placas ateroscleróticas para efectuar la reparación.

Las nanomedicinas "demostraron ser capaces de maniobrar a través de la circulación sanguínea y atravesar las regiones con fugas hasta el interior de las placas, como se demostró mediante la obtención de imágenes por microscopía de fluorescencia de las lesiones de la placa", dicen los investigadores.

"Además de sus superficies específicas 'adhesivas', su pequeño tamaño de sub-100 nanómetros también es una propiedad clave que facilita la retención y acumulación de estas nanopartículas dentro de las placas".

Co-autor principal Nazila Kamaly, PhD, instructor que trabaja con el Dr. Farokhzad en el laboratorio de nanomedicina y biomateriales en Brigham y Harvard, explica que si bien la tecnología aún no se ha probado en humanos, sus propiedades se prestan bien para el desarrollo clínico.

"Estas nanomedicinas se desarrollan utilizando polímeros biodegradables que pueden romperse con el tiempo en el cuerpo utilizando los mecanismos naturales del cuerpo", dice el Dr. Kamaly, "y se pueden nanoingenierizar utilizando químicas y nanotecnologías escalables, que en última instancia pueden facilitar su traducción rápida al clínica."

El Dr. Tabas dice:

"En este estudio, hemos demostrado, por primera vez, que un fármaco que promueve la resolución de la inflamación y la reparación es una opción viable, cuando el fármaco se administra directamente a las placas a través de nanopartículas".

El Dr. Tabas cree que hay más potencial que el ya demostrado en el estudio: "Creemos que podemos obtener un mejor suministro a las placas y mejorar la curación más que con los péptidos actuales". El equipo está entusiasmado con la aplicación más amplia de su investigación en nanomedicina.

"Soy optimista de que con la validación adicional de animales también consideraremos las pruebas en humanos de las nanopartículas dirigidas a la resolución de la inflamación para una gran cantidad de necesidades médicas no cubiertas", dice el Dr. Farokhzad. "Estos son tiempos emocionantes en la medicina, y el futuro de la nanomedicina es increíblemente brillante".

El Dr. Farokhzad agrega: "Las nanopartículas dirigidas a la resolución de la inflamación han demostrado un potencial emocionante no solo para el posible tratamiento de la aterosclerosis como se describe aquí, sino también en otras áreas terapéuticas, como la reparación de heridas, por ejemplo".

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